齿轮泵轴承-轴颈全流体润滑的逆向设计

齿轮的轴颈轴承的滑动采用传统设计的方法,呈现全流体润滑的状态不足以支撑泵整体实现更加高效的运行,采用创建承载量系数之后,优化设计获取轴径、宽径比、执行间隙等变量的参数,作为优化模型建立的依据。例如采用最少油膜厚度和轴颈挠度为目标函数,在逆向设计思维的帮助下进行模型构建。经过创新实践表明,取得加工工艺和泄漏控制等上限数值,泵用轴颈直径比原有的数值能够达到两个数量级以上的差异值,对承载量系数忽略不计,轴承倾斜变形的概率变小,通过进行曲面优化之后,全体设计的优化取得了良好的效果。

齿轮泵轴承-轴颈全流体润滑的逆向设计

为实现泵用轴承-轴颈滑动副的全流体润滑状态,采用传统径向滑动轴承设计的逆过程,由先期创建的承载量系数的拟合式,构建以直径间隙、轴径、宽径比为设计变量,轴颈挠度与最小油膜厚度的比值为目标函数的优化模型。实例结果表明:轴颈直径总能取得由加工工艺和泄漏控制所决定的上限值;轴颈挠度比直径间隙差2个数量级,轴颈倾斜变形对承载量系数的影响可以忽略不计等。得出通过直径间隙、轴径、宽径比的优化取值,泵用轴颈能实现全流体润滑的重要结论。

齿轮泵径向双滑动副的轴承载荷最小化

为消除齿轮泵的径向力,基于已知大小和方向的径向力,提出一种径向双滑动副的轴承无径向力解决方案,并采用优化设计方法得到泵壳的预偏心值和工作偏心值。经实例证明:泵壳内圆面的0.016 95 mm预偏心和轴颈0.005 1 mm偏心距使轴承-轴颈滑动副仅承担18.2%的径向力;双滑动副利于实现全流体润滑,进一步提高了轴承的承载能力;齿轮的一侧端面与同步圆盘完全固定,理论上轴向泄漏将减少50%。